EP0690254B1 - Schlauchquetschventil - Google Patents

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Publication number
EP0690254B1
EP0690254B1 EP94110242A EP94110242A EP0690254B1 EP 0690254 B1 EP0690254 B1 EP 0690254B1 EP 94110242 A EP94110242 A EP 94110242A EP 94110242 A EP94110242 A EP 94110242A EP 0690254 B1 EP0690254 B1 EP 0690254B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
valve housing
pinch valve
valve according
fixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94110242A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0690254A1 (de
Inventor
Kurt Hohermuth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HO-Matic AG
Ho Matic AG
Original Assignee
HO-Matic AG
Ho Matic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HO-Matic AG, Ho Matic AG filed Critical HO-Matic AG
Priority to EP94110242A priority Critical patent/EP0690254B1/de
Priority to AT94110242T priority patent/ATE173068T1/de
Priority to DE59407234T priority patent/DE59407234D1/de
Priority to US08/494,572 priority patent/US5535983A/en
Publication of EP0690254A1 publication Critical patent/EP0690254A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0690254B1 publication Critical patent/EP0690254B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/02Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm
    • F16K7/04Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm constrictable by external radial force
    • F16K7/07Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm constrictable by external radial force by means of fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a pinch valve according to the preamble of claim 1.
  • a pinch valve of this type is in DE-A-26 16 045 disclosed.
  • This has a valve housing, the Passage of a cuff made of elastic material is reached.
  • In the two end areas of the culvert are against the valve body in the radial direction open, all-round holding grooves attached on the inside.
  • In the Mounting rings are inserted into the cuff, which are then expanded to the sleeve on the valve body to attach and parts of the cuff in the To displace holding grooves.
  • the cuff consists of a cuff body and its flange parts attached to both ends. That is further Cuff encircled by two ring nuts intended for this are, each a flange part on an associated Fasten pipe part.
  • the pipe parts are in turn Provide flanges in the two end areas of a tubular valve housing are arranged. From to Packings held by flanges on screwed rings for pressure-tight connection between the flanges and the Valve housing, being screwed onto the valve housing Press the flanges onto the rings and fix them rigidly with the Hold the valve housing together.
  • valve body is essentially cubic, with two opposite one another Walls are designed as an inlet or outlet. On a the remaining sides of the valve housing a removable cover closed opening. By this opening is the one formed at both ends thereof Outer flanges provided cuff body in the Valve housing insertable.
  • the cuff body is from a tubular screw-nut arrangement the outer flanges of the sleeve body releasably against the to press the inlet or outlet walls.
  • the cuff body is on the one hand over a bayonet connection and on the other hand via a support arrangement attached to the valve body.
  • This allows insertion the cuff into the valve housing and generating the connection simply by twisting or moving the sleeve with respect to the valve body.
  • the attachment can be easily and quickly manufactured without tools and be solved again.
  • the valve housing can be formed in one piece and requires the pinch valve no more that come into contact with the medium Parts as the cuff body. So any Constrictions in the flow cross section can be avoided. Because the pinch valve is only a one-piece valve housing and can have a cuff is its assembly and especially the maintenance extremely simple and feasible without special knowledge.
  • Claim 2 defines a particularly preferred form of training of the pinch valve according to the invention, the one simple and space-saving bayonet connection allowed and at that the cuff body does not affect its stability Must have recesses.
  • a particularly preferred embodiment of the invention Pinch valve is specified in claim 3.
  • the Mounting sleeve can be made of a dimensionally stable material, for example, metal or plastic and this stiffens the cuff body in the fastening area, so that its shape under all operating conditions maintains there.
  • Form of training of the pinch valve according to the invention enables a particularly space-saving form of training.
  • the projections can be the same in the radial direction protrude far or further than that on the cuff body arranged parts of the support arrangement.
  • Claim 6 is a particularly simple in structure and space-saving preferred embodiment of the inventive Pinch valve.
  • the holding sleeve can be made of an extremely dimensionally stable Material, such as metal or a plastic. It not only ensures a secure fit the cuff, but also a stable position of the Cuff body in the fastening area.
  • the cuff body itself sealing functions with neighboring Line parts can take on special sealing elements be dispensed with, which greatly simplifies the structure.
  • Another, particularly preferred embodiment of the inventive Pinch valve is defined in claim 10. It allows the tax volume to be reduced to a minimum which, in addition to taking up little space, also saves energy pulls with it.
  • the elastic Cuff body under operating pressure mostly from Valve body supported so that its mechanical stress due to extremely small elongation very small and thus the lifespan is considerably extended.
  • Claims 11 and 12 define a cuff and a Valve housing for a pinch valve according to the invention.
  • the hose pinch valve 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a tubular valve housing 12, the longitudinal axis is denoted by 12 '. On one end of the Valve housing 12 is an inlet 14 and on the other an outlet 16 is provided, which by means of an axial direction extending passage 18 connected together are.
  • a sleeve 20 is inserted into the passage 18, a tubular sleeve body 22 substantially circular cross section made of elastic material having the passage 18 over its entire Reaches through length.
  • the cuff body 22 is in one first attachment region 24 adjacent to inlet 14 by means of a bayonet connection 26 and in one, the outlet 16 adjacent second fastening area 28 via a Support assembly 30 attached to the valve housing 12.
  • a control chamber designated 32 is radially inward from Sleeve body 22 and radially outside of the valve housing 12 limited. It is through a control opening 34 in the valve housing 12 in a generally known manner with a Control valve connected.
  • a mounting sleeve 36 is embedded in it, made of a dimensionally stable material, preferably one Metal, such as iron or steel.
  • the one-piece Fastening sleeve 36 has a circumferential direction in closed cylinder part 38 and one end on this molded collar-like ring part 40, of which in the radial direction towards the outside four, in the circumferential direction protruding tabs 42 offset by 90 °.
  • tabs 42 form in the radial direction Protrusions protruding outside over the sleeve body 22 44, as can be seen in particular from FIG. 4.
  • 42 'tab is seen in the circumferential direction wider than the other three, the same width having rag 42.
  • the cylinder part 38 and the End face of the sleeve body 22 facing ring part 40 completely of the elastic material of the cuff body 22 surrounded and connected to it by vulcanization.
  • FIG. 5 and 6 show a holding sleeve 46, on the cylindrical sleeve part 48 a rotating one end Bund 50 is formed.
  • the outer in the radial direction
  • the edge of the collar 50 is equidistant from the longitudinal axis 12 ' removed like the outer end of tabs 42, 42 '.
  • the Bund 50 is thus in the radial direction towards the outside with a Ring area 50 'over the cuff body 22 and forms a support element 51.
  • the holding sleeve 46 is in the same manner as the fastening sleeve 36 is embedded in the sleeve body 22 and of its material on all sides, with the exception of the ring area 50 '.
  • the cuff body is at the two front ends 22 to two side by side, rotating Sealing beads 52 shaped.
  • these sealing beads 52 are intended to on the face 54 of a pipe or device part 56 to lie on the valve housing 12 via a screw connection 58 is attached and which is a supply line or guide line for the medium, see Fig. 1.
  • the passage 18 has a diameter which in essentially the largest diameter of the mounting sleeve 36 and the holding sleeve 46 corresponds. This end area is in the axial direction against the inside of the valve housing 12 bounded by a circumferential shoulder 60. These shoulders 60 result in a step-like Reduction of the cross section of the passage 18 a diameter that is slightly larger than that Outside diameter of the sleeve body 22.
  • a gap 62 which is smaller in the radial direction is the measure by which the tabs 42 of the mounting sleeve 36 and the ring region 50 'of the holding sleeve 46 protrude above the cuff body 22.
  • This gap 62 is part of the control room 32.
  • the shoulder 60 adjacent to the inlet 14 forms in the circumferential direction seen between the grooves 64,64 'a holding surface 68 and the like forms the one adjacent to the outlet 16 Shoulder 60 a support surface 70.
  • the holding surface 68 and the support surface 70 are at right angles to Longitudinal axis 12 'planes and are mutually spaced at least approximately the same distance as that Rag 42 and the collar 50.
  • a heavy-duty spring pin is in the valve housing 12 on the inlet side 72 used, the axial direction over the holding surface 68 protrudes and acts as a stop for the tab 42 ' serves. Since the heavy duty pin 72 is adjacent to the groove 64 ' is arranged, it allows, as can be seen from FIG. 2, only the turning of the sleeve 20 during assembly counterclockwise. This rotary movement is by means of of another gravity pin 74 limited, which also is inserted into the valve housing 12 and in the axial Direction protrudes over the holding surface 68.
  • the cuff body 22 Before assembly, the cuff body 22 in one defined direction pressed into a squeeze plane 78. The cuff bodies then deform during operation 22 from their round rest position always in the same Direction.
  • This property now enables the volume of the To keep control room 32 as small as possible by the cross section of the passage 18 exclusively in the pinch area of the cuff body 22, i.e. in a middle range between the two fastening areas 24 and 28 is increased in such a way that the clear width of the passage 18, measured in the squeeze plane 78, slightly is greater than the largest width of the cuff body 22 in this level.
  • the control chamber 32 is formed by the forehead 54 pipe or device parts to be fastened to the valve housing 12 56 limited.
  • the forehead 54 is sealed radially on the inside on sealing beads 52 of the sleeve body 22 and radially on the outside of a sealing ring 82 which in one around the Inlet 14 and outlet 16 groove running around in the valve housing 12 is inserted.
  • the cuff body 22 retains the one in FIGS. 1 and 2 position with solid lines, or attaches with the exception of the bulges 80 and Grooves 64,64 'on the inner wall of the valve housing 12. Large pressures of the medium can cause the cuff body 22 in the region of the bulges 80 something stretches. But since the cuff body 22 for the most part is supported by the valve housing 12, this leads Elongation to only a small load on the cuff body 22.
  • the Control room 32 under one regarding the pressure of the medium certain excess pressure is set, causing the cuff body 22 completely squeezed into the squeeze plane 78 becomes. It closes gastight, solid body, which are in the squeezing area are replaced by the highly elastic cuff body 22 included. Becomes the pressure in the control chamber 32 again at or below the pressure of the medium reduced, the sleeve body 22 gives the full cross section again. It can be seen that dosing by selecting the pressure in the control room 32 of the medium is made possible.
  • the medium comes in the pinch valve 10 exclusively with the inner one Shell surface of the sleeve body 22 in contact. It it is therefore sufficient that the cuff body if necessary radially inside a protective layer tailored to the medium having; the rest of the cuff body 22 can always consist of the same material and the same structure exhibit.
  • Compressed air, water, oil or the like can be used as the control medium be used.
  • valve housing has 12 on both ends of the outer mounting flanges 84. It is of course also possible to use the valve housing 12 in a different way, for example via a threaded connection to connect with the neighboring parts.
  • Tabs 42, 42 'or projections 44 and corresponding grooves 64,64 ' are provided. It is also conceivable to To determine the rotational position of the sleeve 20 during assembly, the tabs 42, 42 'or projections 44 and the corresponding ones Grooves 64,64 ', seen in the circumferential direction, irregular to distribute. In this case, all rags and grooves have the same width.
  • inlet 14 and outlet 16 are not such understand that the medium is only from the inlet side can flow through the pinch valve 10. It goes without saying also possible that the medium in the flow direction D flows in the opposite direction so that the Inlet 14 to outlet and outlet 16 to inlet becomes.
  • the holding sleeve 46 in the same way like the mounting sleeve 36, namely with protruding Rag.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Quetschventil gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Quetschventil dieser Art ist in der DE-A-26 16 045 offenbart. Dieses weist ein Ventilgehäuse auf, dessen Durchlass von einer Manschette aus elastischem Material durchgriffen ist. In den beiden Endbereichen des Durchlasses sind am Ventilgehäuse, in radialer Richtung gegen innen offene, umlaufende Haltenuten angebracht. Bei der Montage werden in die Manschette Spannringe eingesetzt, die dann aufgeweitet werden, um die Manschette am Ventilgehäuse zu befestigen und dazu Teile der Manschette in die Haltenuten hinein zu verdrängen. Das Aufweiten der, in ungespanntem Zustand in Umfangsrichtung gesehen einander überlappende Endbereiche aufweisenden Spannringe bis in gespanntem Zustand die Enden gegeneinander stossen, dürfte nur mit speziellen Werkzeugen möglich sein, da ja nicht nur die Spannringe aufzuweiten, sondern gleichzeitig auch die Manschette zusammenzudrücken ist. Auch die Demontage der Spannringe, beispielsweise zum Auswechseln der Manschette, dürfte mit ähnlichen Problemen verbunden sein.
Ein weiteres Quetschventil der gattungsbildenden Art ist in der CH-Patentschrift Nr. 321 639 offenbart. Die Manschette besteht aus einem Manschettenkörper und an dessen beiden Enden angebrachten Flanschteilen. Weiter ist die Manschette von zwei Ringmuttern umgriffen, die dazu bestimmt sind, je einen Flanschteil an einem zugeordneten Rohrteil zu befestigen. Die Rohrteile ihrerseits sind mit Flanschen versehen, die in den beiden Endbereichen eines rohrartigen Ventilgehäuses angeordnet sind. Von auf die Flansche aufgeschraubten Ringen gehaltene Packungen sorgen für druckdichte Verbindung zwischen den Flanschen und dem Ventilgehäuse, wobei auf das Ventilgehäuse aufgeschraubte Flansche auf die Ringe drücken und diese starr mit dem Ventilgehäuse zusammenhalten.
Ein weiteres Quetschventil ist in der US-Patentschrift Nr. 4,125,125 offenbart. Das Ventilgehäuse ist im wesentlichen kubisch ausgebildet, wobei zwei einander gegenüberliegende Wände als Einlass bzw. Auslass ausgebildet sind. Auf einer der verbleibenden Seiten weist das Ventilgehäuse eine mit einem wegnehmbaren Deckel verschlossene Öffnung auf. Durch diese Öffnung ist der an seinen beiden Enden mit angeformten Aussenflanschen versehene Manschettenkörper in das Ventilgehäuse einführbar. Der Manschettenkörper ist von einer rohrartigen Schrauben-Mutter-Anordnung umgriffen, um die Aussenflansche des Manschettenkörpers lösbar gegen die den Einlass bzw. Auslass aufweisenden Wände zu pressen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemässes Quetschventil zu schaffen, das bei einfachem Aufbau die leichte Montage und die Auswechselbarkeit der Manschette vor Ort, ohne das Erfordernis von Spezialwerkzeugen, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemässes Quetschventil gelöst, das die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufweist.
Erfindungsgemäss ist der Manschettenkörper einerseits über eine Renkverbindung und andererseits über eine Stützanordnung am Ventilgehäuse befestigt. Dies erlaubt das Einführen der Manschette in das Ventilgehäuse und das Erzeugen der Verbindung alleine durch Verdrehen oder Verschieben der Manschette bezüglich dem Ventilgehäuse. Die Befestigung kann somit ohne Werkzeuge einfach und schnell hergestellt und auch wieder gelöst werden. Das Ventilgehäuse kann einteilig ausgebildet sein und das Quetschventil benötigt keine weiteren, mit dem Medium in Berührung kommenden Teile als den Manschettenkörper. Es können somit jegliche Verengungen des Strömungsquerschnitts vermieden werden. Da das Quetschventil einzig ein einteiliges Ventilgehäuse und eine Manschette aufweisen kann, ist dessen Montage und insbesondere die Wartung äusserst einfach und ohne besondere Kenntnisse durchführbar.
Anspruch 2 definiert eine besonders bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils, die eine einfache und platzsparende Renkverbindung erlaubt und bei der der Manschettenkörper keine, seine Stabilität beeinträchigenden Ausnehmungen aufweisen muss.
Eine besonders bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils ist im Anspruch 3 angegeben. Die Befestigungshülse kann aus einem formstabilen Material, beispielsweise Metall oder Kunststoff hergestellt sein und versteift dadurch den Manschettenkörper im Befestigungsbereich, so dass jener seine Form unter allen Betriebsbedingungen dort beibehält.
Eine weitere, im Anspruch 4 definierte besonders bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils ermöglicht eine besonders platzsparende Ausbildungsform. Die Vorsprünge können dabei in radialer Richtung gleich weit oder weiter vorstehen, als die am Manschettenkörper angeordneten Teile der Stützanordnung.
Eine weitere, die zuverlässig sichere Montage erlaubende, bevorzugte Ausbildungsform des Quetschventils ist im Anspruch 5 definiert.
Anspruch 6 gibt eine im Aufbau besonders einfache und platzsparende bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils an.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils ist im Anspruch 7 definiert. Die Haltehülse kann aus einem äusserst formstabilen Material, beispielsweise Metall oder einem Kunststoff bestehen. Sie gewährleistet nicht nur einen sicheren Sitz der Manschette, sondern auch eine formstabile Haltung des Manschettenkörpers im Befestigungsbereich.
Bei einem ebenfalls bevorzugten Quetschventil, das die Merkmale des Anspruchs 8 aufweist, ist eine besonders stabile, grosse Kräfte aufnehmende, dauerhafte Verbindung des Manschettenkörpers mit der Haltehülse und/oder der Befestigungshülse gewährleistet.
Da in einer weiteren, besonders bevorzugten Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils gemäss Anspruch 9 der Manschettenkörper selber Dichtfunktionen mit benachbarten Leitungsteilen aufnimmt, kann auf spezielle Dichtelemente verzichtet werden, was den Aufbau stark vereinfacht. Eine weitere, besonders bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemässen Quetschventils ist im Anspruch 10 definiert. Sie erlaubt die Reduktion des Steuervolumens auf ein Minimum, was neben geringem Platzbedarf auch Energieeinsparungen mit sich zieht. Weiter ist der elastische Manschettenkörper unter Betriebsdruck grösstenteils vom Ventilgehäuse abgestützt, so dass seine mechanische Beanspruchung infolge äusserst kleiner Dehnung sehr klein und somit die Lebensdauer erheblich verlängert ist.
Die Ansprüche 11 und 12 definieren eine Manschette und ein Ventilgehäuse zu einem erfindungsgemässen Quetschventil.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen rein schematisch:
Fig. 1
in einem Längsschnitt entlang zwei zueinander rechtwinkligen Schnittebenen, die in der Fig. 2 mit I-I bezeichnet sind, ein erfindungsgemässes Quetschventil;
Fig. 2
einen Querschnitt durch das erfindungsgemässe Quetschventil entlang einer in der Fig. 1 mit II-II angegbenen Schnittebene;
Fig. 3
einen Längsschnitt durch eine Manschette des erfindungsgemässen Quetschventils;
Fig. 4
einen Schnitt durch die in der Fig. 3 gezeigte Manschette entlang einer dort mit IV-IV bezeichneten Schnittebene;
Fig. 5
im Längsschnitt eine Haltehülse;
Fig. 6
in Ansicht die in der Fig. 5 gezeigte Haltehülse; und
Fig. 7
eine Befestigungshülse in Ansicht.
Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schlauchquetschventil 10 weist ein rohrartiges Ventilgehäuse 12 auf, dessen Längsachse mit 12' bezeichnet ist. Auf der einen Stirnseite des Ventilgehäuses 12 ist ein Einlass 14 und auf der anderen ein Auslass 16 vorgesehen, die mittels eines in Axialrichtung verlaufenden Durchlasses 18 miteinander verbunden sind. In den Durchlass 18 ist eine Manschette 20 eingesetzt, die einen rohrartigen Manschettenkörper 22 im wesentlichen kreisrunden Querschnitts aus elastischem Material aufweist, der den Durchlass 18 über dessen gesamte Länge durchgreift. Der Manschettenkörper 22 ist in einem, dem Einlass 14 benachbarten ersten Befestigungsbereich 24 mittels einer Renkverbindung 26 und in einem, dem Auslass 16 benachbarten zweiten Befestigungsbereich 28 über eine Stützanordnung 30 am Ventilgehäuse 12 befestigt.
Ein mit 32 bezeichneter Steuerraum ist radial innen vom Manschettenkörper 22 und radial aussen vom Ventilgehäuse 12 begrenzt. Er ist durch eine Steueröffnung 34 im Ventilgehäuse 12 in allgemein bekannter Art und Weise mit einem Steuerventil verbunden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 7 wird nun die Manschette 20 näher beschrieben. In einem Abschnitt, der dem einen axialen Ende des Manschettenkörpers 22 benachbart ist, ist in diesem eine Befestigungshülse 36 eingebettet, die aus einem formfesten Material, vorzugsweise einem Metall, wie Eisen oder Stahl, besteht. Die einstückige Befestigungshülse 36 weist einen in Umfangsrichtung in sich geschlossenen Zylinderteil 38 und am einen Ende einen an diesem angeformten bundartigen Ringteil 40 auf, von dem in radialer Richtung gegen aussen vier, in Umfangsrichtung gesehen um 90° versetzte Lappen 42 abstehen. Diese in einer rechtwinklig zur Längsachse 12' verlaufenden Ebene angeordneten Lappen 42 bilden in radialer Richtung gegen aussen über den Manschettenkörper 22 vorstehende Vorsprünge 44, wie insbesondere aus der Fig. 4 erkennbar ist. Der mit 42' bezeichnete Lappen ist in Umfangsrichtung gesehen breiter ausgebildet als die übrigen drei, gleiche Breite aufweisenden Lappen 42. Wie dies insbesondere aus der Fig. 3 erkennbar ist, sind der Zylinderteil 38 und der der Stirnseite des Manschettenkörpers 22 zugewandte Ringteil 40 vollständig vom elastischen Material des Manschettenkörpers 22 umgeben und mit diesem durch Vulkanisieren verbunden.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Haltehülse 46, an deren zylinderförmigen Hülsenteil 48 einerends ein umlaufender Bund 50 angeformt ist. Der in radialer Richtung äussere Rand des Bundes 50 ist von der Längsachse 12' gleich weit entfernt wie das äussere Ende der Lappen 42,42'. Der Bund 50 steht somit in radialer Richtung gegen aussen mit einem Ringbereich 50' über den Manschettenkörper 22 vor und bildet ein Stützelement 51. Wie dies insbesondere Fig. 3 zeigt, ist die Haltehülse 46 in gleicher Art und Weise wie die Befestigungshülse 36 in den Manschettenkörper 22 eingebettet und von dessen Material allseitig, mit Ausnahme des Ringbereichs 50', umgeben. Durch Vulkanisieren ist eine besonders feste Verbindung zwischen der Haltehülse 46 und dem Manschettenkörper 22 gewährleistet.
An den beiden stirnseitigen Enden ist der Manschettenkörper 22 zu je zwei nebeneinander angeordneten, umlaufenden Dichtwülsten 52 geformt. Bei in das Ventilgehäuse 12 eingebauter Manschette 20 sind diese Dichtwülste 52 dazu bestimmt, an der Stirn 54 eines Rohres oder Geräteteils 56 anzuliegen, an dem das Ventilgehäuse 12 über eine Schraubenverbindung 58 befestigt ist und welches eine Zuleitung bzw. Wegführleitung für das Medium bildet, siehe Fig. 1.
In je einem an den Einlass 14 bzw. den Auslass 16 anschliessenden Endbereich weist der kreisförmige Querschnitt des Durchlasses 18 einen Durchmesser auf, der im wesentlichen dem grössten Durchmesser der Befestigungshülse 36 und der Haltehülse 46 entspricht. Dieser Endbereich ist in achsialer Richtung gegen das Innere des Ventilgehäuses 12 durch je eine umlaufende Schulter 60 begrenzt. Diese Schultern 60 führen zu einer stufenartigen Verkleinerung des Querschnitts des Durchlasses 18 auf einen Durchmesser, der geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser des Manschettenkörpers 22. Zwischen dem Ventilgehäuse 12 und dem Manschettenkörper 22 verbleibt ein Spalt 62, der in radialer Richtung gemessen kleiner ist als das Mass, mit welchem die Lappen 42 der Befestigungshülse 36 und der Ringbereich 50' der Haltehülse 46 über den Manschettenkörper 22 vorstehen. Dieser Spalt 62 ist Teil des Steuerraumes 32.
Am Ventilgehäuse 12 sind in Richtung der Längsachse 12' verlaufende und gegen den Durchlass 18 hin offene Nuten 64,64' ausgenommen, die um 90° versetzt angeordnet sind. Der Boden 66 der Nuten 64,64' fluchtet im wesentlichen mit der Mantelfläche des Durchlasses 18 in den an den Einlass 14 und Auslass 16 angrenzenden Endbereichen. In Umfangsrichtung gesehen sind die Nuten 64 und die Nut 64' geringfügig breiter ausgebildet als die Lappen 42 bzw. der Lappen 42'. Auf jeden Fall ist die Breite der Nuten 64 kleiner als jene des Lappens 42'. Durch die Ausbildung der Nuten 64,64' in dieser Art, ist das lagegerechte Einführen der Manschette 20, mit der der Befestigungshülse 36 benachbarten Stirnseite voraus, in den Durchlass 18 des Ventilgehäuses 12 gewährleistet.
Die dem Einlass 14 benachbarte Schulter 60 bildet in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Nuten 64,64' eine Haltefläche 68 und desgleichen bildet die dem Auslass 16 benachbarte Schulter 60 eine Stützfläche 70. Die Haltefläche 68 und die Stützfläche 70 liegen in rechtwinklig zur Längsachse 12' verlaufenden Ebenen und sind voneinander mindestens annähernd gleich weit beabstandet wie die Lappen 42 und der Bund 50.
Bei der Montage der Manschette 20 kann diese somit in Richtung der Längsachse 12' soweit in den Durchlass 18 eingeschoben werden, bis der Ringbereich 50' des Bundes 50 an der Stützfläche 70 anliegt. Beim anschliessenden Drehen der Manschette 20 um die Längsachse 12', um vorzugsweise 45°, hintergreifen dann die Lappen 42 die Haltefläche 68, wodurch die Manschette 20 am Ventilgehäuse 12 befestigt ist, und zwar einlasseitig 14 mittels einer durch die Lappen 42 bzw. Vorsprünge 44 und die Haltefläche 68 gebildeten Renkverbindung 26 und auslasseitig mittels der durch die Stützfläche 70 und den Ringbereich 50' der Haltehülse 46, bzw. das Stützelement 51 gebildeten Stützanordnung 30.
Einlasseitig ist in das Ventilgehäuse 12 ein Schwerspannstift 72 eingesetzt, der in axialer Richtung über die Haltefläche 68 vorsteht und als Anschlag für den Lappen 42' dient. Da der Schwerspannstift 72 benachbart zur Nut 64' angeordnet ist, erlaubt er, wie aus der Fig. 2 erkennbar, bei der Montage das Drehen der Manschette 20 ausschliesslich im Gegenuhrzeigersinn. Diese Drehbewegung ist mittels eines weiteren Schwerspannstifts 74 begrenzt, der ebenfalls in das Ventilgehäuse 12 eingesetzt ist und in axialer Richtung über die Haltefläche 68 vorsteht. Steht der Lappen 42' am weiteren Schwerspannstift 74 an, wird auf der diesem abgewandten Seite des Lappens 42' ein Verriegelungsstift 76 in eine entsprechende, im Ventilgehäuse 12 in axialer Richtung angebrachte Bohrung eingesetzt, so dass die Manschette 20 nun durch den weiteren Schwerspannstift 74 urid den Verriegelungsstift 76 in einer definierten, in der Fig. 2 gezeigten Drehlage gehalten ist. Für das Auswechseln der Manschette 20 braucht einzig der Verriegelungsstift 76 entfernt zu werden, so dass durch Drehen der Manschette 20 im Uhrzeigersinn die Lappen 42 und 42' in Flucht mit den entsprechenden Nuten 64,64' gebracht werden können, um die Manschette 20 dann in axialer Richtung, mit dem der Haltehülse 46 benachbarten Ende voraus, aus dem Ventilgehäuse 12 zu entfernen.
Vor der Montage werden die Manschettenkörper 22 in einer definierten Richtung in eine Quetschebene 78 zusammengepresst. Im Betrieb verformen sich dann die Manschettenkörper 22 aus ihrer runden Ruhelage immer in derselben Richtung. Diese Eigenschaft ermöglicht nun das Volumen des Steuerraumes 32 möglichst klein zu halten, indem der Querschnitt des Durchlasses 18 ausschliesslich im Quetschbereich des Manschettenkörpers 22, d.h. in einem Mittelbereich zwischen den beiden Befestigungsbereichen 24 und 28 derart vergrössert wird, dass die lichte Weite des Durchlasses 18, in der Quetschebene 78 gemessen, geringfügig grösser ist als die grösste Breite des Manschettenkörpers 22 in dieser Ebene. Vorteilhafterweise verbleibt zwischen der Innenwand des Ventilgehäuses 12 und dem zusammengequetschten Manschettenkörper 22 ein Spalt 62', dessen Breite in etwa jener des Spaltes 62 entspricht. Das im wesentlichen rohrartige Ventilgehäuse 12 weist deshalb im Mittelbereich an einander gegenüberliegenden Seiten Ausbauchungen 80 auf. In den Fig. 1 und 2 ist der zusammengequetschte Manschettenkörper 22 strichpunktiert angedeutet.
Da aufgrund der unterschiedlichen Lappen 42,42' und der Vorkehrungen am Ventilgehäuse 12, Nuten 64 und 64', Schwerspannstifte 72,74 und Verriegelungsstift 76, die Einbaulage der Manschette genau vorgegeben ist, kann diese auch in richtiger Richtung vor der Montage zusammengequetscht werden.
Stirnseitig wird der Steuerraum 32 durch die Stirn 54 der am Ventilgehäuse 12 zu befestigenden Rohr- bzw. Geräteteile 56 begrenzt. Radial innen liegt die Stirn 54 dichtend an Dichtwulsten 52 des Manschettenkörpers 22 und radial aussen an einem Dichtungsring 82 an, der in eine um den Einlass 14 bzw. Auslass 16 herum verlaufende Nut im Ventilgehäuse 12 eingelegt ist.
Solange der Druck im Steuerraum 32 kleiner oder gleich dem Druck des im Manschettenkörper 22 vorhandenen Mediums ist, behält der Manschettenkörper 22 die in den Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage bei, oder legt sich mit Ausnahme im Bereich der Ausbauchungen 80 und der Nuten 64,64' an die Innenwand des Ventilgehäuses 12 an. Grosse Drücke des Mediums können dazu führen, dass sich der Manschettenkörper 22 im Bereich der Ausbauchungen 80 etwas dehnt. Da aber der Manschettenkörper 22 grösstenteils vom Ventilgehäuse 12 abgestützt ist, führt diese Dehnung zu nur kleiner Beanspruchung des Manschettenkörpers 22.
Ist der Fluss des Mediums zu unterbrechen, wird der Steuerraum 32 unter einem bezüglich dem Druck des Mediums bestimmten Ueberdruck gesetzt, wodurch der Manschettenkörper 22 vollständig in die Quetschebene 78 zusammengequetscht wird. Er schliesst dabei gasdicht ab, Festkörper, die sich im Quetschbereich befinden, werden durch den hochelastischen Manschettenkörper 22 eingeschlossen. Wird der Druck im Steuerraum 32 wieder auf oder unter den Druck des Mediums verkleinert, gibt der Manschettenkörper 22 den vollen Querschnitt wieder frei. Es ist einzusehen, dass durch Wahl des Drucks im Steuerraum 32 auch ein Dosieren des Mediums ermöglicht ist.
Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, kommt das Medium im Quetschventil 10 ausschliesslich mit der inneren Mantelfläche des Manschettenkörpers 22 in Berührung. Es genügt deshalb, dass gegebenenfalls der Manschettenkörper radial innen eine auf das Medium abgestimmte Schutzschicht aufweist; der übrige Teil des Manschettenkörpers 22 kann immer aus demselben Material bestehen und denselben Aufbau aufweisen.
Als Steuermedium kann Druckluft, Wasser, Oel oder dergleichen verwendet werden.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist das Ventilgehäuse 12 beiderends äussere Befestigungsflansche 84 auf. Es ist selbstverständlich auch möglich, das Ventilgehäuse 12 auf andere Art und Weise, beispielsweise über eine Gewindeverbindung mit den benachbarten Teilen zu verbinden.
Selbstverständlich können mehr oder weniger als vier Lappen 42,42' bzw. Vorsprünge 44 und entsprechende Nuten 64,64' vorgesehen werden. Es ist auch denkbar, um die Drehlage der Manschette 20 bei der Montage festzulegen, die Lappen 42,42' bzw. Vorsprünge 44 und die entsprechenden Nuten 64,64', in Umfangsrichtung gesehen, unregelmassig zu verteilen. In diesem Fall könnten alle Lappen und Nuten dieselbe Breite aufweisen.
Es ist auch denkbar, am Manschettenkörper 22 selber nockenartige Vorsprünge 44 anzuformen, die die Funktion der Lappen 42,42' übernehmen. Desgleichen ist es denkbar, am Manschettenkörper 22 selber ein Stützelement 51, beispielsweise einen umlaufenden Wulst anzuformen, das die Funktion des Ringbereichs 50' übernimmt.
Die Begriffe Einlass 14 und Auslass 16 sind nicht derart zu verstehen, dass das Medium nur von der Einlasseite her das Quetschventil 10 durchströmen kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass das Medium in der Strömungsrichtung D entgegengesetzter Richtung strömt, so dass der Einlass 14 zum Auslass und der Auslass 16 zum Einlass wird.
Es ist auch denkbar, die Haltehülse 46 gleich auszubilden wie die Befestigungshülse 36, nämlich mit vorstehenden Lappen. In diesem Fall ist es von Vorteil, die beiden Hülsen um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht anzuordnen, so dass beim Einfahren der Manschette 20 die Lappen der Haltehülse an der Stützfläche 70 zur Anlage kommen und beim Drehen der eingesetzten Manschette 20 an der Stützfläche 70 in Anlage bleiben.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, wirken bei Ueberdruck im Steuerraum 32 auf deri zusammengequetschten Manschettenkörper 22 in Richtung der Längsachse 12' wirkende Kräfte, die der durch das Zusammenquetschen verursachten Zugkraft auf die Befestigungs- und Haltehülsen 36,46 entgegenwirken. Weiter presst dieser Ueberdruck in radialer Richtung den Manschettenkörper 22 gegen die Befestigungs- und Haltehülsen 36,46 im Bereich deren Ueberlappung. Die erstgenannten Kräfte vermindern die Beanspruchung der Verbindung zwischen dem Manschettenkörper 22 und der Befestigungs- bzw. Haltehülse 36,46 und die zweite Kraft unterstützt diese Verbindung.
Es ist auch möglich, die Befestigungs- und Haltehülsen 36,46 auf andere Art und Weise mit dem Manschettenkörper 22 zu verbinden. So ist es denkbar, in diesen Hülsen Durchgangslöcher vorzusehen, die vom Material des Manschettenkörpers 22 durchgriffen werden.

Claims (12)

  1. Quetschventil mit einem Ventilgehäuse (12), das einen Einlass (14), einen Auslass (16) und einen diese miteinander verbindenden Durchlass (18) aufweist, einer im Durchlass (18) angeordneten, einen Manschettenkörper (22) aus elastischem Material aufweisenden Manschette (20), die dazu bestimmt ist, von einem vom Einlass (14) zum Auslass (16) oder umgekehrt strömenden Medium durchströmt zu werden, Mitteln zum Befestigen des Manschettenkörpers (22) am Ventilgehäuse (12) in zwei, in Längsrichtung des Durchlasses (18) gesehen, voneinander beabstandeten Befestigungsbereichen (24,28), und einem vom Ventilgehäuse (12) und dem Manschettenkörper (22) begrenzten Steuerraum (32), der zum Zusammenquetschen des Manschettenkörpers (22) zwischen den beiden Befestigungsbereichen (24,28) bezüglich dem Druck des Mediums unter Ueberdruck setzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Manschettenkörper (22) im einen ersten Befestigungsbereich (24) über eine Renkverbindung (26) und im andern zweiten Befestigungsbereich (28) über eine Stützanordnung (30) am Ventilgehäuse (12) befestigt ist, wobei die Renkverbindung (28) und die Stützanordnung (30) nur in entgegengesetzten, voneinander weg zeigenden Richtungen zum Halten der Manschette (20) in axialer Richtung wirksam sind.
  2. Quetschventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Manschettenkörper (22) in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in radialer Richtung gegen aussen abstehende Vorsprünge (44) angeordnet sind, urid das Ventilgehäuse (12) im ersten Befestigungsbereich (24) eine zum Zusammenwirken mit diesen bestimmte Haltefläche (68) aufweist, die nach dem Einführen der Manschette (20) in den Durchlass (18), vorzugsweise durch Drehen der Manschette (20), von den Vorsprüngen (44) hinterfahrbar ist.
  3. Quetschventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in deri Manschettenkörper (22) eingebettete Befestigungshülse (36) mit die Vorsprünge (44) bildenden Lappen (42,42').
  4. Quetschventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (12) in Längsrichtung des Durchlasses (18) verlaufende, nutförmige Ausnehmungen (64,64') aufweist, durch die die Vorsprünge (44) oder Lappen (42,42') beim Einführen der Manschette (20) in den Durchlass (18) hindurchbewegbar sind, und die Haltefläche (68), in Umfangsrichtung gesehen, zwischen den Ausnehmungen (64,64') angeordnet ist.
  5. Quetschventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Vorsprünge (44) oder Lappen (42,42') und die entsprechenden Ausnehmungen (64,64') unterschiedlich ausgebildet sind, vorzugsweise in Umfangsrichtung unterschiedliche Ausdehnung aufweisen, um die Drehlage der Manschette (20) bezüglich des Ventilgehäuses (12) beim Einführen der Manschette (20) festzulegen.
  6. Quetschventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (30) ein am Manschettenkörper (22) angeordnetes, in radialer Richtung gegen aussen vorstehendes Stützelement (51) und eine am Ventilgehäuse (12) angeformte, zum Zusammenwirken mit diesem Stützelement (51) bestimmte Stützfläche (70) aufweist.
  7. Quetschventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (51) von einem umlaufenden Bund (50) einer in den Manschettenkörper (22) eingebetteten Haltehülse (46) gebildet ist.
  8. Quetschventil nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltehülse (46) und / oder die Befestigungshülse (36) in den Manschettenkörper (22) einvulkanisiert sind.
  9. Quetschventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Manschettenkörper (22) den Durchlass (18) durchgreift und an den Stirnseiten je eine Dichtfläche (52) aufweist, die dazu bestimmt ist, mit der Stirn (54) eines am Ventilgehäuse (12) zu befestigenden Leitungsteils (56) zusammenzuwirken.
  10. Quetschventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (18) in den Befestigungsbereichen (24,28) einen im wesentlichen kreisrunden und in einem Abschnitt zwischen den Befestigungsbereichen (24,28) ein ovalen Querschnitt aufweist, urid die Manschette (20) mittels einer Verdrehsicherung (74,76) in einer derartigen Drehlage im Ventilgehäuse (12) haltbar ist, dass ihre Quetschebene (78) mindestens annähernd mit der grössten Ausdehnung des ovalen Querschnitts zusammenfällt.
  11. Manschette zu einem Quetschventil nach Anspruch 1, mit einem Manschettenkörper (22) aus elastischem Material, an dem in einem ersten Befestigungsbereich (24) zum Erzeugen einer Renkverbindung (26) mit einem Ventilgehäuse (12) bestimmte Vorsprünge (44) und in einem in Längsrichtung beabstandeten zweiten Befestigungsbereich ein Stützelement (51) angeordnet sind.
  12. Ventilgehäuse zu einem Quetschventil nach Anspruch 1, mit einem Einlass (14), einem Auslass (16) und einem diese miteinander verbindenden Durchlass (18), einer in einem ersten Befestigungsbereich (24) angeordneten, zum Erzeugen einer Renkverbiridung (26) mit einer im Durchlass (18) angeordneten Manschette (22) bestimmten Haltefläche (68) und einer in einem in Längsrichtung beabstandeten zweiten Befestigungsbereich (28) angeordneten Stützfläche (70).
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